estudo qualitativo fotoelástico do sistema de forças

A r t i g o i n é d i t o

Dental Press J Orthod 103 2010 July-Aug;15(4):103-16

Estudo qualitativo fotoelástico do sistema de forças gerado pela mola “T” de retração com diferentes pré-ativações

Luiz Guilherme Martins Maia*, Vanderlei Luiz Gomes**, Ary dos Santos-Pinto***, Itamar Lopes Júnior****, Luiz Gonzaga Gandini Jr.*****

Objetivo: avaliar o sistema de forças gerado pela mola T utilizada para fechamento de espaços. Métodos: por meio do método experimental fotoelástico, avaliou-se a mola T utilizada no fe-chamento de espaços com duas variações de pré-ativação em sua porção apical, sendo uma com 30º e a outra com 45º. As molas foram confeccionadas com fio retangular de titânio-molibdênio (TMA) de secção 0,017” x 0,025”, centralizadas no espaço interbraquetes de 27mm e ativadas em 5,0mm, 2,5mm e posição neutra. Para melhor confiabilidade dos resultados, os testes foram repetidos em três modelos fotoelásticos igualmente reproduzidos e confeccionados pelo mesmo operador. Para compreensão dos resultados, as franjas fotoelásticas visualizadas no polariscópio foram fotografadas e analisadas qualitativamente. Resultados: por meio da análise qualitativa da ordem de franjas no modelo fotoelástico, notou-se que, nas extremidades de retração e anco-ragem, a mola T com 30º de ativação apical apresentou um acúmulo de energia discretamente maior para o sistema de forças liberado.

Resumo

Palavras-chave: Fechamento de espaço ortodôntico. Mola T. Estudo fotoelástico. Retração.

* Professor da Disciplina de Ortodontia do curso de Odontologia da Universidade Tiradentes/SE. Coordenador do curso de Especialização em Ortodontia da Universidade Tiradentes/SE. Especialista em Ortodontia – EAP/APCD - UNESP – Araraquara. Mestre em Ciências Odontológicas – Ortodontia pela Faculda-de de Odontologia de Araraquara - UNESP. Doutorando em Ciências Odontológicas – Ortodontia na Faculdade de Odontologia de Araraquara – UNESP.

** Professor Titular de Prótese Removível e Materiais Odontológicos da Faculdade de Odontologia da Universidade Federal de Uberlândia. Mestre e Doutor em Odontologia pela USP - Ribeirão Preto /SP.

*** Professor Livre Docente/Adjunto da Disciplina de Ortodontia do Departamento de Clínica Infantil da Faculdade de Odontologia de Araraquara – UNESP. **** Aluno do curso de Mestrado em Reabilitação Oral - Universidade Federal de Uberlândia. ***** Professor Livre Docente/Adjunto da Disciplina de Ortodontia do Departamento de Clínica Infantil da Faculdade de Odontologia de Araraquara – UNESP.

Professor Assistente Adjunto Clínico do Departamento de Ortodontia da “Baylor College of Dentistry - Dallas/TX”.

INTRODUÇÃOA filosofia extracionista defendida por Tweed

na década de 40 levantou uma nova perspectiva para o tratamento ortodôntico, gerando o interes-se dos ortodontistas pela mecânica de retração. A partir daí, surgiram vários dispositivos mecânicos para esse propósito e o conhecimento sobre o sis-tema de forças gerado por cada um deles tornou-se um foco constante de pesquisas16,17.

No movimento de retração, é imperativo ao ortodontista conhecer os princípios mecânicos envolvidos nesse sistema, para que o movimento dentário ocorra com o máximo de eficiência e o mínimo de esforço aos tecidos periodontais adja-centes1,12. O ideal é que o fechamento de espa-ço ocorra por movimento de retração resultante dos dispositivos ortodônticos do tipo “alça”. Nesse caso, a força se torna previsível por exercer íntima



relação com a dimensão do fio, desenho da alça, tipo de liga, posicionamento da mola, quantidade de ativação, constância das forças, magnitude de força e magnitude do momento2,3,10,11,13,14,18-21,23,24.

Já nos dispositivos de retração do tipo “desliza-mento”, o sistema de forças gerado se torna menos previsível, uma vez que a magnitude de força é de difícil mensuração, pois parte dela é dissipada pelo atrito durante o movimento1,12.

Burstone2, em 1982, citou três propriedades que um dispositivo deve exercer durante o movimento de retração: a proporção momento/força, consegui-da pela incorporação de dobra do tipo “Gable” e do-bras de pré-ativação; a magnitude de força durante as ativações; e a proporção carga/deflexão, repre-sentada pela quantidade de energia perdida durante as desativações.

Outra propriedade importante ao plano de tra-tamento é o tipo de ancoragem que se deseja para a obtenção de uma boa relação dentária2,14. Nes-se contexto, a eficiência da mola T idealizada por Burstone e Koenig3 agrega várias características ideais para a otimização do fechamento de espa-ços. As propriedades biomecânicas desse dispositi-vo já foram alvo de muitos estudos na comunida-de ortodôntica e seu sistema de forças é conheci-do2,3,10,11,19-22,24 somente com pesquisas utilizando ensaios mecânicos3,10,11,17-24 ou elementos finitos13. Daí o interesse em avaliar esse sistema por meio do método experimental fotoelástico5-9,15,25.

A utilização desse dispositivo na clínica de Pós-graduação em Ortodontia da Faculdade de Odon-tologia de Araraquara é frequente e se faz presente por meio de constantes pesquisas. O propósito des-te trabalho foi avaliar, por meio da fotoelasticida-de5-9,15,25, o sistema de forças da mola T centralizada no espaço interbraquetes, utilizando dois tipos de pré-ativações14,20,21.

MATERIAL E MÉTODOSInicialmente, foram realizados testes experi-

mentais em 5 modelos-piloto, com a finalidade de permitir a correta investigação da metodologia,

selecionar materiais a serem utilizados, definir o número de repetições necessárias, aprimorar a téc-nica de confecção dos modelos, técnica de leitura e a calibração do pesquisador para obtenção de resultados precisos15.

Dois modelos fotoelásticos foram obtidos a par-tir de um modelo-mestre, construído de fórmica, com as seguintes dimensões: 60mm de comprimen-to, 40mm de altura e 20mm de espessura (Fig. 1).

Após a obtenção da caixa matriz, utilizou-se dois dentes de acrílico da marca MOM® (Mane-quins Odontológicos de Marília, Marília/SP) para serem posicionados e colados nessa caixa matriz. Com o intuito de padronizar o posicionamento desses dentes, foi feito um negativo a partir do mo-delo-piloto, utilizando borracha de silicona ASB-10 Azul e catalisador para borracha ambos da marca POLIPOX (São Paulo) (Fig. 2), misturados e mani-pulados seguindo as recomendações do fabricante.

Em seguida, foi confeccionada uma caixa de cera utilidade com as seguintes dimensões: 120mm de largura, 140mm de comprimento e 90mm de altura, para que pudesse ser posicionado o modelo matriz e, posteriormente, despejada a silicona de adição de acordo com a recomendação do fabrican-te, obtendo-se, assim, o negativo (Fig. 3).

Nessa fase, outros dentes foram posicionados em seus respectivos locais, tomando-se cuidado para que não houvesse contaminação por umida-de ou oleosidade na superfície de suas raízes e na silicona. Nesse momento, manipulou-se, em um recipiente de vidro escalonado em mililitros, a re-sina fotoelástica (marca POLIPOX, CMR-201 Fle-xível, componente A, código: 584-4, lote: 17680) e o componente endurecedor (CME-252 Flexível, código: 1322-6, lote: 17873) (Fig. 4).

Os dois componentes foram manipulados cui-dadosamente durante um período de 10 minutos e, em seguida, verteu-se a mistura no molde obtido anteriormente. Esse molde contendo a resina fo-toelástica foi levado à estufa, a uma temperatura constante de 25ºC durante 24 horas, para com-pleta reação de polimerização da resina (Fig. 5).

A B

Maia LGM, Gomes VL, Santos-Pinto A, Lopes I Jr, Gandini LG Jr


FIGURA 1 - Matriz confeccionada de fórmica para servir de duplicador. Observa-se o posicionamento das coroas dos caninos que serviram de parâmetro para o modelo fotoelástico.

FIGURA 3 - Posicionou-se a matriz dentro da caixa de cera (A) e verteu-se silicona (B) para obtenção do negativo.

FIGURA 2 - Borracha de silicona e catalisador.

FIGURA 4 - Resina epoxi, componentes A e B. FIGURA 5 - Após a manipulação da resina epoxi, a mesma foi vertida cui-dadosamente, para evitar-se a incorporação de bolhas.



Nessas fases, a resina foi manipulada cuidadosa-mente para se evitar a incorporação de bolhas de ar.

Decorrido esse tempo, removeu-se o modelo do molde e, nessa fase, foi necessário checar as condições ópticas do modelo fotoelástico no po-lariscópio. Caso o modelo não apresentasse as pro-priedades ópticas satisfatórias15, o que prejudicaria a análise, era descartado e novamente repetidos os passos até se obter o modelo ideal (Fig. 6).

Com os dois modelos fotoelásticos definidos, fixou-se um tubo cruzado da marca Morelli® (So-rocaba/SP) em cada dente (Fig. 7) e, para isso, foi feita uma canaleta vertical utilizando-se uma broca cilíndrica em baixa rotação, onde os tubos eram encaixados e colados com resina acrílica.

Para cada modelo, utilizou-se uma mola T, confeccionada com fio de titânio-molibdênio (TMA) de marca Ormco® (Glendora, CA, EUA) com secção transversal de 0,017” x 0,025”. No in-tuito de manter o padrão das molas T, utilizou-se um gabarito com as seguintes dimensões: 10mm de comprimento e 7mm de altura.

Foram utilizadas duas pré-ativações da base apical, sendo que, para um modelo, foi inserida uma mola T com pré-ativação na base apical de 45 graus14,21 e, para outro modelo, foi inserida uma mola T com pré-ativação na base apical de 30 graus20 (Fig. 8).

Após a checagem em posição neutra das molas T, essas foram inseridas nas canaletas ho-rizontais dos tubos cruzados, centralizadas em uma distância interbraquetes de 27mm10 e ava-liadas em três ativações: 5,0mm, 2,5mm e em posição neutra. Para observar a fidelidade dos resultados, esses testes foram repetidos por mais duas vezes e mostraram-se coincidentes.

Os testes foram realizados no laboratório de Engenharia Mecânica da Universidade Federal de Uberlândia/MG (Departamento de Física), avaliados através de um polariscópio de refração e fotografados com equipamento digital Canon Rebel EOS 300D (6,3 megapixels, lente Canon macro 100mm Ultrasonic e flash circular Canon Macro Ring Lite MR-14EX) (Fig. 9).FIGURA 6 - Modelo fotoelástico.

FIGURA 7 - Modelo fotoelástico com os tubos cruzados posicionados.

A

B CB D c



FIGURA 8 - Template para padronizar a confecção das molas T: padrões Souza (30 graus) e Marcotte (45 graus).

FIGURA 9 - Polariscópio circular plano: A) fonte de luz, B) polarizadores, C) modelo fotoelástico e D) equipamento fotográfico digital.

30 graus na base apical 45 graus

na base apical

mente e depois comparadas com o dente ad-jacente (Fig. 10).

A leitura da ordem das franjas foi realizada através da interface do violeta e azul, formada nas superfícies distal, mesial e apical de cada dente, tomando-se a distância como referência para realizar-se os gráficos de análise. Em uma escala crescente, formam-se as seguintes cores: preto, amarelo, vermelho, azul, amarelo, verme-lho, verde, amarelo, vermelho e verde (Fig. 11).

A figura 12 mostra a ordem de franja de 0,0 no modelo fotoelástico, em decorrência da ausência da mola T. Nesse caso, o modelo fotoelástico está

RESULTADOSOs resultados foram obtidos pela leitura das

franjas fotoelásticas nos modelos, com a utiliza-ção de molas T de Burstone2 com dois diferentes tipos de pré-ativação14,20,21. A mola foi analisada em três ativações diferentes, sendo a primeira em posição neutra, a segunda com ativação de 2,5mm e a última com ativação de 5,0mm.

As interpretações foram avaliadas de ma-neira descritiva, sendo as leituras realizadas em gráficos divididos para as três porções de cada dente, sendo uma mesial, uma apical e outra distal, avaliadas uma a uma separada-

A

13 23

AD DM

10 1011

fedcba

a`b`c`d`e`f`

9 98 87 76 65 54 43 32 21 1

x

y



livre de qualquer interferência de forças. O gráfico 1 representa um modelo fotoelás-

tico livre de tensão, onde a ordem de franja é de 0,0 em toda a superfície radicular de ambos os dentes.

Ordem de franja e interpretação da mola T com pré-ativação preconizada por Souza et al.20

Em posição neutra, a mola T com pré-ativa-ção preconizada por Souza et al.20 demonstrou ordem de franja inferior a 0,5 em toda a super-fície radicular. Isso quer dizer que, nessa análise qualitativa, o estresse, apesar de ser distribuído igualmente desde a região cervical até o ápice radicular, sugere pouca quantidade de energia

ou uma magnitude de força muito baixa aplica-da nesses dentes (Fig. 13).

A representação no gráfico 2 demonstra que a mola T com pré-ativação de Souza et al.20, na posição neutra, formou uma ordem de franja de 0,0 em toda a superfície mesial, com exceção da região cervico-mesial do dente 23. Nessa região, a ordem de franja foi de 0,0 a 0,5 e não repre-sentou relevância.

O gráfico 3 demonstra que a mola T com pré-ativação de Souza et al.20, na posição neu-tra, gerou uma ordem de franja de 0,0 em toda a extensão apical para ambos os dentes.

No gráfico 4, verifica-se que a mola T com pré-ativação de Souza et al.20, na posição neutra, exibiu ordem de franja de 0,0 em toda a extensão distal.

Ao analisar a figura 14, observa-se que, nos terços médio e cervical dos dentes 13 e 23, a or-dem de franja apresenta-se entre 1,5 e 2,0. Já na região disto-apical dos dentes 13 e 23, a ordem de franja apresenta-se em 0,5, considerada com pouca energia gerada para essa região, o que sugere movimento de inclinação controlada. Uma discreta assimetria foi observada na região disto-apical do dente 13, porém sem relevância significativa para a análise qualitativa, sugestiva de ativação assimétrica ou posicionamento dis-cretamente descentralizado ou, ainda, alguma interferência na confecção da mola.

FIGURA 10 - Nomenclatura sugerida para leitura e interpretação da or-dem de franja do modelo fotoelástico.

FIGURA 11 - Diagramação do eixo cartesiano para facilitar a leitura dos pontos da ordem de franja no modelo fotoelástico.

FIGURA 12 - Através do polariscópio, observa-se a ordem de franjas de 0,0 em decorrência da ausência da mola T.

AMDe AMDaAMDd AMDbAMDc AMDcAMDb AMDdAMDa AMDeMf13 Me13 Md13 Mc13 Mb13 Ma13 Ma23 Mb23 Mc23 Md23 Me23 Mf23

S O U Z A

Af’13 Ae’13 Ad’13 Ac’13 Ab’13 Aa’13 Aa’23 Ab’23 Ac’23 Ad’23 Ae’23 Af’23

S O U Z A

Df13 De13 Dd13 Dc13 Db13 Da13 Da23 Db23 Dc23 Dd23 De23 Df23

S O U Z A



FIGURA 13 - Ativação em posição neutra (ativação de 0,0mm).

GRÁFICO 1 - O ponto verde no vértice do gráfico representa a ordem de franja igual a zero.

GRÁFICO 2 - Representação da face mesial na pré-ativação de Souza em posição neutra.

Ordem de franja na face mesialOrdem de franja

Ordem de franja na face apical

GRÁFICO 3 - Representação da face apical na pré-ativação de Souza em posição neutra.

FIGURA 14 - Ativação da mola T em 2,5mm.

GRÁFICO 4 - Representação da face distal na pré-ativação de Souza em posição neutra.

Ordem de franja na face distal

No gráfico 5, verifica-se que a mola T com 2,5mm de ativação e pré-ativação preconizada por Souza et al.20 exibiu concentração de franjas de 1,5 e propagação dessa ordem de franja de maneira simétrica.FIGURA 15 - Ativação da mola T em 5,0mm (ativação máxima).

0,5

1,0

1,5

2,0

0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

0,0mm

0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

0,0mm

0,0mm0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

DENTE 13 DENTE 23

Ae’13 Ad’13 Ac’13 Ab’13 Aa’13 Aa’23 Ab’23 Ac’23 Ad’23 Ae’23

S O U Z A

Mf13 Me13 Md13 Mc13 Mb13 Ma13 Ma23 Mb23 Mc23 Md23 Me23 Mf23

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GRÁFICO 5 - Representação da face mesial na pré-ativação de Souza com 2,5mm de ativação.

GRÁFICO 6 - Representação da face apical na pré-ativação de Souza com 2,5mm de ativação.


GRÁFICO 7 - Representação da face distal na pré-ativação de Souza com 2,5mm de ativação.


Ordem de franja na face mesial

2,5mm0,5

1,0

1,5

2,0

2,5mm0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

2,5mm0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

No gráfico 11, verifica-se que a mola T com pré-ativação de Marcotte14, na posição neutra, exibiu, em toda a extensão mesial, a ordem de franja de 0,0.

No gráfico 12, verifica-se que a mola T com pré-ativação de Marcotte14, na posição neutra, exibiu, em toda a extensão apical, a ordem de

No gráfico 6, verifica-se que a mola T com 2,5mm de ativação e com pré-ativação preconi-zada por Souza et al.20 exibiu uma concentração de franjas próxima de 0,0, porém discretamente maior para o dente 13.

No gráfico 7, verifica-se que a mola T com 2,5mm de ativação e com pré-ativação preconi-zada por Souza et al.20 exibiu uma concentração de franjas de 0,5 no terço disto-cervical do den-te 23 e ordem de franja de 0,5 no terço inferior distal do dente 13.

Na figura 15, observa-se ordem de franja dis-cretamente maior que 2,5, demonstrando que a mola T com pré-ativação de 30° apresenta um acúmulo de energia maior em relação à mola T com pré-ativação de 45°, na mesma ativação.

No gráfico 8, pode-se verificar que a mola T com 5,0mm de ativação e com pré-ativação pre-conizada por Souza et al.20 exibiu uma concentra-ção de franjas entre 0,5 na região do terço médio radicular e 2,5 na região do terço médio cervical.

No gráfico 9, verifica-se que a mola T com 5,0mm de ativação e com pré-ativação preco-nizada por Souza et al.20 exibiu uma concen-tração de franjas entre 0,0 e 0,5 para o dente 23, e discretamente maior a 0,5 na região api-cal para o dente 13.

No gráfico 10, verifica-se que a mola T com 5,0mm de ativação e com pré-ativação preconi-zada por Souza et al.20 exibiu uma concentração de franjas de 0,5 em toda a superfície distal ra-dicular dos dentes 23 e 13.

Ordem de franja e interpretação da mola T com pré-ativação preconizada por Marcotte14

Em posição neutra, a mola T com as pré-ativa-ções preconizadas por Marcotte14 demonstrou que a ordem de franja foi inferior a 0,5 em toda a su-perfície radicular. Isso quer dizer que, nessa análise qualitativa, o estresse, apesar de ser distribuído igual-mente desde a região cervical até o ápice radicular, sugere pouca quantidade de energia ou magnitude de força baixa aplicada nos dentes (Fig. 16).


S O U Z A


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M A R C O T T E

M A R C O T T E

M A R C O T T E

De13 Dd13 Dc13 Db13 Da13 Da23 Db23 Dc23 Dd23 De23



GRÁFICO 10 - Representação da face distal na pré-ativação de Souza com 5,0mm de ativação.

GRÁFICO 8 - Representação da face mesial na pré-ativação de Souza com 5,0mm de ativação.

GRÁFICO 9 - Representação da face apical na pré-ativação de Souza com 5,0mm de ativação.




5,0mm0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

5,0mm0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

5,0mm0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

franja de 0,0.No gráfico 13, na representação gráfica da

mola T com pré-ativação de Marcotte14 na posição neutra, observa-se que, em toda a extensão distal, a ordem de franja foi de 0,0.

Na figura 17, observa-se ordem de franja discre-

GRÁFICO 11 - Representação da face mesial na pré-ativação de Marcotte em posição neutra.


GRÁFICO 13 - Representação da face distal na pré-ativação de Marcotte em posição neutra.

GRÁFICO 12 - Representação da face apical na pré-ativação de Marcotte em posição neutra.



tamente menor que 1,5, demonstrando que a mola T com pré-ativação de 45° apresenta um acúmulo de energia discretamente menor em relação à mola T com pré-ativação de 30°, quando ativada a 2,5mm.

No gráfico 14, verifica-se que a mola T ativa-da 2,5mm e com pré-ativação preconizada por

0,0mm 0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

0,5

1,0

1,5

2,0

0,0mm

0,0mm

1,0

0,5

1,5

2,0



Marcotte14 exibiu concentração de franjas entre 0,0 no terço médio da superfície radicular e 1,5 no terço cervical.

O gráfico 15 demonstra que a mola T com 2,5mm de ativação e com pré-ativação preconi-zada por Marcotte14 gerou uma concentração de

FIGURA 16 - Ativação em posição neutra (ativação de 0,0mm).

FIGURA 17 - Ativação da mola em 2,5mm.

FIGURA 18 - Ativação da mola em 5,0mm.

franjas próxima a 0,0 no terço apical.No gráfico 16, verifica-se que a mola T com

pré-ativação de Marcotte14, na ativação de 2,5mm, exibiu, em toda a extensão distal, a or-dem de franja de 0,0.

Na figura 18, observou-se ordem de franja aquém de 1,5, o que demonstra que a mola T com pré-ativação de 45° apresenta acúmulo de energia discretamente menor em relação à mesma mola com pré-ativação de 30°, quando ativada a 2,5mm. Ao comparar as figuras 17 e 18, observou-se uma ordem de franja diferente entre as ativações de 2,5mm e de 5,0mm utilizando-se a pré-ativação preconizada por Marcotte14, sendo que houve maior energia para a ativação de 5,0mm.

No gráfico 17, verifica-se que a mola T com 5,0mm de ativação e com pré-ativação preconizada por Marcotte14 exibiu uma concentração de franjas entre 0,0 no terço médio e 1,5 no terço cervical. Ao comparar-se com o gráfico 8, observou-se que a ordem de franja foi mais intensa para a mola T com pré-ativação preconizada por Souza et al.20 ativada a 5,0mm, demonstrando que a energia gerada por aquela mola é mais alta.

No gráfico 18, verifica-se que a mola T com 5,0mm de ativação e com pré-ativação preconizada por Marcotte14 exibiu uma concentração de franjas entre 0,0 e 0,5 no terço apical, porém houve energia mais alta para o dente 13.

No gráfico 19, verifica-se que a mola T com 5,0mm de ativação e com pré-ativação preconizada por Marcotte14 exibiu uma concentração de franjas próxima de 0,5 na região disto-cervical do dente 23 e uma ordem de franja de 0,5 na superfície distal no terço inferior do dente 13.

Ao analisar cada figura, notou-se que, para am-bas as pré-ativações, a concentração de energia des-prendida é muito semelhante e acontece de forma simétrica em todos os testes. Observou-se presença de pequena assimetria e acredita-se que essa seja de-corrente da discreta descentralização da mola no ato da instalação e/ou em sua ativação ou, ainda, uma assimetria ocorrida em sua confecção.



M A R C O T T E

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De13Df13 Dd13 Dc13 Db13 Da13 Da23 Db23 Dc23 Dd23 De23 Df23



GRÁFICO 15 - Representação da face apical na pré-ativação de Marcotte com 2,5mm de ativação.


GRÁFICO 14 - Representação da face mesial na pré-ativação de Marcotte com 2,5mm de ativação.


GRÁFICO 16 - Representação da face distal na pré-ativação de Marcotte com 2,5mm de ativação.








DISCUSSÃOO fechamento de espaços na Ortodontia deve

ser realizado conforme a necessidade apresentada em cada caso específico2,3,4,6,11,13,14,17-24. A escolha adequada dos diversos mecanismos requer profun-do conhecimento da biomecânica apresentada pe-




los dispositivos de retração, assim como o sistema de forças liberado por eles. Para isso, as molas de fechamento de espaço deverão liberar uma baixa proporção carga/deflexão e uma alta proporção momento/força, possibilitando, desse modo, um bom controle do movimento dentário.

0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0

0,5

1,0

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2,5mm

2,5mm0,5

1,0

1,5

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2,0

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2,5mm 0,5

1,0

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5,0mm

5,0mm0,5

1,0

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3,0

5,0mm0,5

1,0

1,5

2,5

2,0

3,0



O objetivo deste trabalho foi avaliar, pelo méto-do experimental fotoelástico, o sistema de forças da mola T centralizada com dois tipos de pré-ativação, de 30 graus20 e de 45 graus14,21.

O fenômeno fotoelástico foi introduzido em 1935 por um ortodontista25 que, em sua pesquisa utilizando dentes esculpidos à base de resina com propriedade fotoelástica, avaliou as áreas de pressão e tensão nas suas raízes quando forças eram apli-cadas. A partir daí, a fotoelasticidade tomou seu lugar permanentemente nas pesquisas para avaliar as propriedades de materiais odontológicos que so-frem, de alguma forma, certo tipo de força intra-bucal6,8,9,15. Ela se baseia no fato de um material transparente ser opticamente ativo sob situações de carga quando iluminado por luz monocromática. Dessa forma, linhas escuras e claras intercalam-se, formando o que se denomina de linhas isocromá-ticas e isoclínicas. Esse efeito óptico, denominado franja fotoelástica, traduz a tensão ou deformação sofrida pelo corpo, podendo ser mensurado tanto qualitativa como quantitativamente9.

Esse método avalia a situação inicial de tensão, limitando-se apenas à fase inicial do movimento dentário13, registrado por um equipamento deno-minado polariscópio, que, em sua operação, utili-za as propriedades da luz polarizada. Essas ondas são usadas para determinação do estado de ten-são através do padrão de interferência luminosa7 formada por um sistema de iluminação, um par de polarizadores e uma estrutura para sustentar e estabilizar o modelo analisado8.

Para determinar os resultados qualitativos da ordem de franjas isocromáticas e isoclínicas, neces-sitou-se de um grande número de pontos e de medi-das, além de tempo para sua obtenção e interpreta-ção. Após a tomada fotográfica, as imagens deverão ser impressas, parâmetros deverão ser traçados e um mapa da ordem de franja deverá ser construído para a obtenção dos resultados.

Inicialmente, foram realizados testes experimen-tais em modelos-piloto, com a finalidade de per-mitir a correta investigação da metodologia e dos

materiais a serem utilizados, definir o número de repetições necessárias, técnica de confecção desses modelos, técnica de leitura, calibração do pesquisa-dor e obtenção de resultados confiáveis15.

Para a construção de um modelo fotoelásti-co ideal, foram seguidos alguns princípios bási-cos para que não ocorressem erros. A utilização de dentes multirradiculares em modelos fotoe-lásticos pode comprometer a interpretação dos resultados, devido à sobreposição de franjas que, possivelmente, irão ocorrer em função da proxi-midade entre as raízes4,6.

Evitou-se material resinoso com retorno lento em condição de estresse e que apresentasse ten-são residual antes e depois da suspensão das forças aplicadas. Além disso, obrigatoriamente, esse de-veria ter baixo módulo de elasticidade, alta cons-tante óptica e resistência, ser de fácil manipulação e baixo custo15.

Ao surgir o interesse pela análise da mola T em modelo fotoelástico, e considerando-se que o estudo seria limitado aos movimentos iniciais do dente, op-tou-se pela análise de um padrão de ativação inicial (posição neutra), para, posteriormente, se analisar a mola T com ativação intermediária e, finalmente, em ativação máxima. Segundo Burstone e Koenig2,3, a ativação máxima da mola T seria de 6,0mm e a posição neutra seria de 0,0mm. Outros autores con-sideram que a ativação máxima desse dispositivo seria de 5,0mm, sendo que em posição neutra ela apresentaria uma ativação de 2,0mm14,20,21.

Em relação ao tipo de liga utilizada na con-fecção da mola T, optou-se pela de titânio-moli-bdênio, uma vez que, clinicamente, seria a mais indicada devido à magnitude de força ser menor24 quando comparada àquelas confeccionadas com fio de aço inoxidável19,22,23.

A mola T centralizada no espaço interbraquetes apresenta valores semelhantes para o sistema de for-ças liberado entre os segmentos da unidade de an-coragem e a de retração10,17,20,21, resultantes da dobra de pré-ativação em “V” simétrico, provocando clini-camente movimentos dentários mais simétricos.



Na análise dos gráficos, nota-se, tanto para a pré-ativação de 30 graus como a de 45 graus, que: na base apical, pode-se observar que, em posição neu-tra, a distribuição das franjas fotoelásticas ocorreu simetricamente em ambas as pré-ativações. A di-ferença ocorrida foi na quantidade das franjas, que aumentou gradativamente conforme o aumento da ativação. Isso gerou, consequentemente, maior mag-nitude de força. Ao comparar a magnitude de força entra as duas pré-ativações (Gráf. 8 e Gráf. 17), po-de-se afirmar que a maior magnitude foi observada na pré-ativação de 30 graus.

O posicionamento da mola T no espaço inter-braquetes e a quantidade de ativação estão direta-mente relacionados ao tipo de movimento gerado por esse dispositivo. Ao ativar a mola T em 5,0mm, a proporção M/F é de 7,6, permitindo movimento de inclinação controlada, pois seu centro de rotação es-tará posicionado mais para apical3. Após 1,0mm de desativação, a proporção M/F será de 9,1. Nessa, os dentes se movimentarão por translação. Se essa desa-tivação continuar, o movimento dentário irá ocorrer por movimento radicular3 e, nessa hora, a mola deve-rá ser reativada para evitar contato entre as raízes dos dentes adjacentes às extrações dentárias.

Nesse estudo experimental fotoelástico, obser-vou-se uma concentração maior de franjas fotoelás-ticas na região cérvico-mesial e nenhuma franja na região disto-apical na ativação máxima de ambas as molas. Conforme a desativação acontecia, essa ordem de franja diminuía na região cérvico-mesial e aumentava na região mesio-apical, até a ordem de franja alcançar maior concentração de energia na região mesio-apical e menor nas regiões cérvico-mesial e disto-apical. Com essas características qua-litativas, pode-se deduzir que, em ativação máxima, as molas promoveram tendência de movimento

radicular na ativação de 0,0mm; movimento de corpo na ativação média; e, finalmente, na ativação máxima, movimento de inclinação controlada.

Nos gráficos 2, 6, 7, 15, 18 e 19 a ordem de franja apresenta-se inferior a 0,5. Algumas assi-metrias, observadas nos gráficos 2, 5, 6, 7, 9, 15, 18 e 19, demonstram valores insignificantes. É importante ressaltar que essas assimetrias podem ser resultantes de uma excentricidade no posi-cionamento da mola T ou diferença ocorrida no desenho final da mesma.

Também nota-se que o sistema de forças libera-do, em todos os grupos de teste, mostrou-se simé-trico para ambos os dentes (13 e 23). Os resultados são coerentes aos observados em testes realizados com ensaios mecânicos3,11,19,20,21,23,24, que mostram-se significativamente semelhantes.

CONSIDERAÇÕES FINAISUtilizando o método experimental fotoelástico

para análise qualitativa do sistema de forças libera-do pela mola T centralizada e confeccionada com fio de TMA 0,017” x 0,025”, pode-se concluir que:

1. O estado de tensão em toda a superfície radi-cular da mola T com pré-ativação preconiza-da por Souza et al.20 mostrou-se discretamen-te maior quando comparado com a mola T com pré-ativação preconizada por Marcotte14.

2. Com ativação de 2,5mm, a ordem de franjas exibiu uma tendência de movimento de in-clinação controlada.

3. A ordem de franjas mostrou-se semelhante na ativação de 2,5mm para as pré-ativações de 30° e de 45°.

4. Com ativação de 5,0mm, a concentração de energia, ou de força, mostrou-se claramente maior em ambas as pré-ativações.



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Endereço para correspondênciaLuiz Guilherme Martins MaiaRua Terêncio Sampaio, 309CEP: 49.025-700 – Aracaju / SEE-mail: [email protected]

Enviado em: setembro de 2007Revisado e aceito: novembro de 2008

Qualitative photoelastic study of the force system produced by retraction T-springs with different preactivations

Abstract

Objective: Evaluate the force system produced by the T-spring used for space closure. Methods: By means of the experimental photoelastic method, we evaluated the T-spring—used for space closure—with two different preacti-vations on its apical portion, i.e., one with 30° and one with 45º. The springs were fabricated with rectangular 0.017 X 0.025-in titanium-molybdenum alloy (TMA), centered in a 27.0 mm interbracket space and activated at 5.0 mm and 2.5 mm, and in a neutral position. For more reliable results, tests were repeated on three photoelastic models duplicated and prepared by the same operator. To better understand the results, the fringes seen in the polari-scope were photographed and analyzed qualitatively. Results: Through qualitative analysis of the fringe order in the photoelastic model it was noted that at the retraction and anchoring ends the T-spring with 30° apical activation showed a slightly greater accumulation of energy relative to the force system that was generated.

Keywords: Closing of orthodontic space. T loop. Photoelastic study. Retraction.

estudo qualitativo fotoelástico do sistema de forças

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